Maapallon pyörittämiseen tarvittava teho?

Seuraa 
Viestejä478
Liittynyt12.1.2006

Jos maapalloa pyöritettäisiin sähkömoottorilla niin mikä silloin olisi tämän moottorin sähkötehon oltava nykyhetkellä?

Niin se vaan on, jos ei ole toisin. :)

Sivut

Kommentit (16)

Vierailija
Köppä
Ihan riittävä teho olisi 0 w.

Ja tämän voi kokeellisesti testata menemällä pohjois- tai etelänavalle, iskemällä akselin kiinni maahan, toisen pään moottorin ja kuinkas ollakaan, maapallo pyörii, vaikka moottori käy nollateholla.

Vierailija

Eikös Aristoteleen aikaisessa fysiikassa uskottu, että kappale tarvitsee jatuvan vuorovaikutuksen, eikä olisi mitään liike-energiaa näin makrotasolla.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26898
Liittynyt16.3.2005
heikki r

Jos maapalloa pyöritettäisiin sähkömoottorilla niin mikä silloin olisi tämän moottorin sähkötehon oltava nykyhetkellä?

Maan pyörimistä hidastaa lähinnä Kuun vuorovesivaikutus. En osaa arvioida sen voittamiseen vaadittavaa tehoa, mutta epäilemättä se olisi hitonmoinen sähkömoottori. Kertaluokkia suurempi kuin mitä koskaan on tehty.

Ilman kaasumolekyylien karkaaminen ja gravitaatiosäteily vievät kanssa Maalta liikemäärämomenttia. Niiden vaikutus on olemattoman pieni, mutta vuorovaikutus Kuun kanssa on muuttanut ja muuttaa tulevaisuudessa Maan pyörimisnopeutta merkittävästi, geologisessa aikaskaalassa luonnollisesti.

Vierailija
Köppä
Ihan riittävä teho olisi 0 w.

Jos haluttaisiin pitää maan pyörimisnopeus ennallaan, niin siihen vaadittaisiin aikamoinen teho. Maa ja kuu yhdessä muodostavat valtavan tehon. Maan pyörimisnopeus hidastuu ja Kuu loittonee Maasta.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26898
Liittynyt16.3.2005
Rohrer
Hmm... tuli tästä mieleen tyhmähkö kysymys: mikä voima saa maapallon pyörimään?

Maapallolla on osa sen kaasupilven liikemäärämomentista, joka aikanaan kutistui aurinkokunnaksi. Sitä on mahdotonta sanoa, miksi juuri sillä pilven osalla, josta aurinkokuntamme muodostui, oli juuri sen verran liikemäärämomenttia kuin oli. Ehkä se oli vuorovaikuttanut jonkin tähden tai toisen kaasupilven kanssa sopivasti.

Jos pilvellä olisi ollut huomattavasti enemmän liikemäärämomenttia, Aurinko ei olisi voinut tiivistyä yhdeksi tähdeksi. Liian nopeasti pyörivä tähti hajoaa. Tuloksena olisi ollut kaksoistähti, ja varmasti hyvin erilainen planeettakunta sikäli kuin sellainen olisi ollut ollenkaan mahdollinen.

Pyörimistä ylläpitävät tietyt luonnonlait, joita kutsutaan säilymislaiksi. Yksi on liikemäärämomentin (joka on eräänlainen pyörimisen määrää kuvaava suure) säilyminen. Jotta Maa lakkaisi pyörimästä, sen pitäisi vuorovaikuttaa jonkin ulkoisen kappaleen kanssa niin että Maan liikemäärämomenttia siirtyisi toiselle kappaleelle. Käytännöss Kuu on sellainen kappale, Maan pyörimisliikemäärämomentti vähenee, ja Kuun rataliikemäärämomentti kasvaa vastaavasti (koska liikemäärämomentti ei voi hävitä). Se näkyy Kuun etäisyyden kasvuna ja kuukauden pitenemisenä. Samoin Maan vuorokausi pitenee.

Tulkuri.
Seuraa 
Viestejä478
Liittynyt12.1.2006
Rohrer
Hmm... tuli tästä mieleen tyhmähkö kysymys: mikä voima saa maapallon pyörimään?

Hei.

Hmm...miten niin tyhmähkö? Hyvä kysymys se on.

Jos halutaan selvittää kysymyksen vastaus lienee selvitettävä myös mitkä voimat pyörittää maapalloa. Kysymyksesi on selvä ja asiallinen ja joka on tehtävä jotta maapallon päiväpyörittämiseen tarvittavan kuvan moottorin nykyteho saataisiin selville.

Eri asia on sitten selviääkö siihen vastausta sillä maapallon pyöri-ttä-miseen vaikuttavia tekijöitä on useita ja tekijöiden tehovaikutus prosenttisuhteineen on ensin selvitettävä ennen kuin voidaan laskea maapallon suuruisen ainemassan pyöri-ttä-miseen tarvittava teho.

Laskennallisesti asia on aika vaikea lähestyttävä ja matemaattisesti myös kohtuullisen hankala, sillä olisi tiedettävä tarkkaan miten eri planeetat ja kaikki se aine mitä avaruudessa maapallon ympärillä on vaikuttaa maapallon pyörimiseen sekä lisäksi se mitä vaikuttaa se että maapallo pyörii aikaansaaden itsekin pyörimisvoimaa.

Moottoritehon täytyy olla enemmän kuin 0kw sillä luonnossa ei kappaleiden tasainen tai kiihtyvä liike onnistu ilman jonkinlaista fyysistä voimafunktiota, siis tehoa.

Tosin voi olla että jos maapallo nyt pyörisi jo tyhjäkäynnillä ja pyörimisliike olisi siis hidastumassa eli päivä pitenemässä, niin silloin voisi olla että maapallo olisi elinkaarensa ns.hidastuvuus-kaaressa pyörimisen kannalta ja silloin pyöriminen paremminkin tuottaisi vain jarrutustehoa, eli silloin tarvittava teho olisi tuo 0kw?

Niin se vaan on, jos ei ole toisin. :)

Tulkuri.
Seuraa 
Viestejä478
Liittynyt12.1.2006
Neutroni
heikki r

Jos maapalloa pyöritettäisiin sähkömoottorilla niin mikä silloin olisi tämän moottorin sähkötehon oltava nykyhetkellä?



Maan pyörimistä hidastaa lähinnä Kuun vuorovesivaikutus.

Hei.

Jos ajatellaan asiaa hidastamisen kautta niin vaikuttajia on enemmän ja tekijältään voimakkaita kuten pelkkä kuu.

- aurinko
Vaikutus merkittävä.

- muut aurinkokunnan planeetat
Vaikutus vähäisempi.

- avaruus itsessään (tila jossa maapallo kulkee ja siinä oleva aine)
Vaikutus merkittävä.

- maapallo itsessään
Vaikutus merkittävä.

Mitkä on voimasuhteet %, en tiedä.

Niin se vaan on, jos ei ole toisin. :)

Vierailija
heikki r
Neutroni
heikki r

Jos maapalloa pyöritettäisiin sähkömoottorilla niin mikä silloin olisi tämän moottorin sähkötehon oltava nykyhetkellä?



Maan pyörimistä hidastaa lähinnä Kuun vuorovesivaikutus.


Hei.

Jos ajatellaan asiaa hidastamisen kautta niin vaikuttajia on enemmän ja tekijältään voimakkaita kuten pelkkä kuu.

- aurinko
Vaikutus merkittävä.

- muut aurinkokunnan planeetat
Vaikutus vähäisempi.

- avaruus itsessään (tila jossa maapallo kulkee ja siinä oleva aine)
Vaikutus merkittävä.

- maapallo itsessään
Vaikutus merkittävä.

Mitkä on voimasuhteet %, en tiedä.

Auringon ja Kuun aiheuttama vuorovesi-ilmiö hidastaa pyörähdystä. Muut ilmiöt ovat mitättömiä. Maapallo itsessään ei hidasta omaa pyörimistään lainkaan, eikä avauuden aine nykyään hidasta edes laskettavissa määrin Maan pyörähdystä.

Tulkuri.
Seuraa 
Viestejä478
Liittynyt12.1.2006
Köppä

Auringon ja Kuun aiheuttama vuorovesi-ilmiö hidastaa pyörähdystä. Muut ilmiöt ovat mitättömiä. Maapallo itsessään ei hidasta omaa pyörimistään lainkaan, eikä avauuden aine nykyään hidasta edes laskettavissa määrin Maan pyörähdystä.

Hei.

Ilmeisesti maapallon massan pyörimiseen tarvitaan voimaa, tehoa, kilowatteja. Vakionopeuteen jokin teho. Siitä kiihdyttämiseen jokin teholisäys edelliseen. Ja jos tämä pyörimisteho loppuu niin jos maapallon massa ei vaikuta hidastavasti itseensä olisi se aika erikoinen ilmiö. Ei kai mikään massa pyöri itsekseen lähes vakionopeutta ilman tehoa.

Tuon maapallon pyörimistehon voisi ehkä periaatteessa laskea myös jarrutustehon periaatteella. Mikä teho tarvitaan että maapallon kokoinen ainepallomassa pyöriessään n. 0,00068rpm saataisiin pysähtymään jossakin aikayksikössä. (Alussa voisi unohtaa kokonaan nuo muut vaikuttajat.)

Avaruudessa olevat ainekset sekä muut planeettavaikuttajat hidastavat että toisaalta tietenkin nopeuttavat liikettä. Se mitä tekee ja miten, en tiedä.

Lisääkö kuu loppujen lopuksi maapallon pyörimisliikettä vai hidastaako?

Toki asia on vaikeasti laskettavissa ja tarvitsee tehokaavoja laskennan perusteiksi. On tietenkin selvää että tieteellinen laskenta on vaikeaa vaikka tämä tiedepalsta onkin, mutta mikä olisi se kaava jonka avulla saataisiin selville maapallon kokoisen ainepallomassan tehontarve nykypyörimisnopeuden ylläpitämiseksi tyhjässä. Hmm. Tyhjässähän se pyörii ilman jarruttavia pintakitkoja ja muita jarrutekijöitä. Näin ollen pitäisi siis kaavoissa ottaa huomioon ympäröivät tekijät ja vaikuttajat.
Eipä tämä ihan helppo homma taida ollakaan. Ilmeisesti on olemassa valmiit kaavat ilma-aineen seassa tapahtuvan yksittäisen kappaleen pyörimisliikkeen tehontarvelaskuille (esim.kivipallo tai teräspallo), jos, niin sen pohjalta pääsisi kai alkuun laskennassa. Itse en ole järin ponteva matemaatikko ja kaavan pyörittäjä joten en tiedä millä kaavalla se lasketaan, mutta osaan lukea kaavoja aika hyvin. Eli jos joku tietää kaavan niin kirjoita tänne keskustelun jatkoksi.

Niin se vaan on, jos ei ole toisin. :)

Vierailija
heikki r
Köppä

Auringon ja Kuun aiheuttama vuorovesi-ilmiö hidastaa pyörähdystä. Muut ilmiöt ovat mitättömiä. Maapallo itsessään ei hidasta omaa pyörimistään lainkaan, eikä avauuden aine nykyään hidasta edes laskettavissa määrin Maan pyörähdystä.


Hei.

Ilmeisesti maapallon massan pyörimiseen tarvitaan voimaa, tehoa, kilowatteja. Vakionopeuteen jokin teho. Siitä kiihdyttämiseen jokin teholisäys edelliseen. Ja jos tämä pyörimisteho loppuu niin jos maapallon massa ei vaikuta hidastavasti itseensä olisi se aika erikoinen ilmiö. Ei kai mikään massa pyöri itsekseen lähes vakionopeutta ilman tehoa.

Tuon maapallon pyörimistehon voisi ehkä periaatteessa laskea myös jarrutustehon periaatteella. Mikä teho tarvitaan että maapallon kokoinen ainepallomassa pyöriessään n. 0,00068rpm saataisiin pysähtymään jossakin aikayksikössä. (Alussa voisi unohtaa kokonaan nuo muut vaikuttajat.)

Avaruudessa olevat ainekset sekä muut planeettavaikuttajat hidastavat että toisaalta tietenkin nopeuttavat liikettä. Se mitä tekee ja miten, en tiedä.

Lisääkö kuu loppujen lopuksi maapallon pyörimisliikettä vai hidastaako?

Toki asia on vaikeasti laskettavissa ja tarvitsee tehokaavoja laskennan perusteiksi. On tietenkin selvää että tieteellinen laskenta on vaikeaa vaikka tämä tiedepalsta onkin, mutta mikä olisi se kaava jonka avulla saataisiin selville maapallon kokoisen ainepallomassan tehontarve nykypyörimisnopeuden ylläpitämiseksi tyhjässä. Hmm. Tyhjässähän se pyörii ilman jarruttavia pintakitkoja ja muita jarrutekijöitä. Näin ollen pitäisi siis kaavoissa ottaa huomioon ympäröivät tekijät ja vaikuttajat.
Eipä tämä ihan helppo homma taida ollakaan. Ilmeisesti on olemassa valmiit kaavat ilma-aineen seassa tapahtuvan yksittäisen kappaleen pyörimisliikkeen tehontarvelaskuille (esim.kivipallo tai teräspallo), jos, niin sen pohjalta pääsisi kai alkuun laskennassa. Itse en ole järin ponteva matemaatikko ja kaavan pyörittäjä joten en tiedä millä kaavalla se lasketaan, mutta osaan lukea kaavoja aika hyvin. Eli jos joku tietää kaavan niin kirjoita tänne keskustelun jatkoksi.

Tässä on kuva jossa Maa-Kuu systeemin kaikki pyörimis-liikkeet ja vakiona pysyvä kokonainen impulssimomenttien summa on laskettu:

http://img128.imageshack.us/img128/7881 ... oongk2.jpg

Kaavat ja numeroarvot kyllä näkyvät, jos suurentaa kuvaa selaimessa.

Osoitetaan esimerkiksi että siinä tilanteessa jossa Kuu on hidastanut Maan pyörimisliikettä niin, että Maa osoittaa aina samaa puolta kohti Kuuta, niin vuorokauden pituus tulee olemaan noin 47 päivää.
Kaavoista voi myöskin helposti laske, mikä Kuun etäisyys Maasta silloin tulee olemaan.

Tämän jälkeen Kuu ei enää jarruta Maan pyörimistä, ja Kuu ryhtyy vähitellen tulemaan Maata kohti.

Tällä hetkellä Kuu arvioidaan lasermittausten perusteella etääntyvän Maasta noin 4 cm vuodessa.

Tulkuri.
Seuraa 
Viestejä478
Liittynyt12.1.2006
HSTa

Osoitetaan esimerkiksi että siinä tilanteessa jossa Kuu on hidastanut Maan pyörimisliikettä niin, että Maa osoittaa aina samaa puolta kohti Kuuta, niin vuorokauden pituus tulee olemaan noin 47 päivää.
Kaavoista voi myöskin helposti laske, mikä Kuun etäisyys Maasta silloin tulee olemaan.

Tämän jälkeen Kuu ei enää jarruta Maan pyörimistä, ja Kuu ryhtyy vähitellen tulemaan Maata kohti.

Tällä hetkellä Kuu arvioidaan lasermittausten perusteella etääntyvän Maasta noin 4 cm vuodessa.

Hei ja kiitos linkistä.

Ilmeisesti kuun oletetaan jarruttavan maan pyörimistä ja tulevaisuudessa kuu oletetaan etääntyvän jolloin päivä pitenee. Ja sen jälkeen kun maapallon pyöriminen loppuu alkaisi kuu tulla maata kohti uudestaan.

Entä jos kuun vaikutus maahan vähenee, kuten mittaustuloksen perusteella voisi äkkiä päätellä (olettaen että kuu ja maapallo pysyy samankokoisena), niin, mitä silloin voi tapahtua?

Sidosvoima pienenee niin miksi kuu silloin alkaisi tulemaan takaisin kohti maata?

Laskelmat ei ota huomioon nähdäkseni kuun ja maapallon koon (halkaisija ja ainemassapaino) muutoksia vaan olettaa että kuu ja maapallo ovat samankokoisia koko elinkaarensa?

Niin se vaan on, jos ei ole toisin. :)

Vierailija
heikki r
HSTa

Osoitetaan esimerkiksi että siinä tilanteessa jossa Kuu on hidastanut Maan pyörimisliikettä niin, että Maa osoittaa aina samaa puolta kohti Kuuta, niin vuorokauden pituus tulee olemaan noin 47 päivää.
Kaavoista voi myöskin helposti laske, mikä Kuun etäisyys Maasta silloin tulee olemaan.

Tämän jälkeen Kuu ei enää jarruta Maan pyörimistä, ja Kuu ryhtyy vähitellen tulemaan Maata kohti.

Tällä hetkellä Kuu arvioidaan lasermittausten perusteella etääntyvän Maasta noin 4 cm vuodessa.



Hei ja kiitos linkistä.

Ilmeisesti kuun oletetaan jarruttavan maan pyörimistä ja tulevaisuudessa kuu oletetaan etääntyvän jolloin päivä pitenee. Ja sen jälkeen kun maapallon pyöriminen loppuu alkaisi kuu tulla maata kohti uudestaan.

Entä jos kuun vaikutus maahan vähenee, kuten mittaustuloksen perusteella voisi äkkiä päätellä (olettaen että kuu ja maapallo pysyy samankokoisena), niin, mitä silloin voi tapahtua?

Sidosvoima pienenee niin miksi kuu silloin alkaisi tulemaan takaisin kohti maata?

Laskelmat ei ota huomioon nähdäkseni kuun ja maapallon koon (halkaisija ja ainemassapaino) muutoksia vaan olettaa että kuu ja maapallo ovat samankokoisia koko elinkaarensa?

Kuvassa esitetty laskuni perustuu hyvin yleiseen luonnonlakiin, joka pätee sekä planeetoille että atomeissa. Ainoa ero on että atomeissa tämä suure on kvanttisointunut.

Impulssimomenttien summa tietyssä suljetussa systeeminä pysyy vakiona! Mutta jokin tämän summan komponenteista voi muuttua jolloin se automaattisesti kompensoituu jonkun toisen pyörimisliikkeen myötä.

Maa-kuu systeemissä Kuu jarruttaa Maan pyörimistä, jolloin impulssimomenttien summa kompensoituu sillä että Kuun radan halkaisija kasvaa!

Silloin kun tasapainotilanne on saavutettu Maan ja Kuun välillä, Maan pyöriminen ei enää hidastu Kuun vaikutuksesta, eikä se siis vaadi kompensointia Kuun radan kasvulla.

Mahdollinen planeettojen koon muutos siitä, että ne keräävät meteoritätejä, tai siitä, että avaruus mahdollisesti itse laajenee, on minimaalista laskuesimerkissäni. Mutta tilanne muuttuu tämän tasapainotilanteen synnyttyä, eli kun vuorokausi on 47 päivää.

Asiasta olemme aikaisemmin keskustelleet seuraavassa ketjussa, sekä muuallakin:

Kuu loittonee maapallosta, NASA:n arvio:

http://www.tiede.fi/keskustelut/viewtop ... 27&start=0

Wikipediasta:

In orbits, the angular momentum is distributed between the spin of the planet itself and the angular momentum of its orbit:

L(total) = L(spin) + L(orbit)

if a planet is found to rotate slower than expected, then astronomers suspect that the planet is accompanied by a satellite, because the total angular momentum is shared between the planet and its satellite in order to be conserved.
the conservation of angular momentum is used extensively in analyzing what is called central force motion. if the net force on some body is directed always toward some fixed point, the center, then there is no torque on the body with respect to the center, and so the angular momentum of the body about the center is constant. constant angular momentum is extremely useful when dealing with the orbits of planets and satellites, and also when analyzing the bohr model of the atom.

http://en.wikipedia.org/wiki/Angular_momentum

---

Tässä on kuva jossa Maa-Kuu systeemin kaikki pyörimis-liikkeet ja vakiona pysyvä kokonainen impulssimomenttien summa on laskettu:

http://img128.imageshack.us/img128/7881 ... oongk2.jpg

Kaavat ja numeroarvot kyllä näkyvät, jos suurentaa kuvaa selaimessa

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat